CN111354910B - 纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法及焊接结构和产品 - Google Patents

Abstract

本发明的提供纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法及焊接结构和产品，其中焊接方法包括以下步骤：先在杯状极壳的内表面设置一能够容置电芯的金属套杯，金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，金属套杯的杯底与极壳之间设置绝缘片，绝缘片的宽度小于金属套杯杯底的宽度；然后通过平行焊的电阻焊方式将金属套杯焊接在极壳的内表面上，在极壳与金属套杯之间形成至少1对的第一焊点，第一焊点均位于绝缘片覆盖区域之外的金属套杯杯底上；接着，通过电阻焊设备将电极极耳焊接在金属套杯杯底的内表面上，在电极极耳与金属套杯之间形成第二焊点，所述第二焊点位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上。采用上述方法制得焊接结构，并应用于纽扣电池。

Description

纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法及焊接结构和产品

技术领域

本发明涉及一种纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法及焊接结构和产品。

背景技术

纽扣电池(button cell)也称扣式电池，是指外形尺寸象一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄(相对于柱状电池如市场上的5号AA等电池)，纽扣电池是从外形上来对电池来分，同等对应的电池分类有柱状电池、方形电池、异形电池等。

纽扣电池包括有叠层式和卷绕式的。卷绕式纽扣电池的基本结构为：包括第一极壳、第二极壳、绝缘密封圈和电芯，第一极壳与第二极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；第一极壳与第二极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将第一极壳与第二极壳电性隔绝，所述第一极壳、第二极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极片与第二极片之间通过隔膜间隔，第一极片、第二极片和隔膜卷绕制成电芯，电芯的中心形成有轴向腔体，第一极片上设有第一输出导体，第一输出导体从电芯伸出并与第一极壳焊接，第二极片上设有第二输出导体，第二输出导体从电芯伸出并与第二极壳焊接。在制作现有的这种卷绕式纽扣电池时，先将电芯的第一输出导体弯折使第一输出导体紧贴电芯的下表面设置，且第一输出导体延伸至轴向腔体的正下方；然后将电芯垂直装入第一极壳内；接着通过将焊针垂直向下插入轴向腔体内并将第一输出导体压紧在第一壳体上通过电阻焊的方式实现第一输出导体与第一极壳焊接在一起，或者通过从第一极壳的下方对着第一极壳的与第一输出导体上下重叠的区域发射激光通过激光焊的方式实现第一极壳与第一输出导体焊接在一起；再将电芯的第二输出导体焊接在第二极壳上，第二极壳外套装有绝缘密封圈；最后将第二极壳和绝缘密封圈一起盖合在第一极壳的上端开口处，进行封口。所述第一极壳和第二极壳中的其中一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的电池正极回路，另一极壳与对应的输出导体和对应的电芯极片构成电池的电池负极回路，由于第一输出导体与第一极壳焊接时，电阻焊的电流和激光焊的激光束均会穿透第一极壳，连接第一极壳与第一输出导体的焊点是贯穿第一极壳设置的，破坏了第一极壳的表面平整度和稳定性，在电池使用过程中，第一极壳的焊点位置容易出现电解液的漏液以及表面鼓包等现象。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，该焊接方法能够避免破坏极壳表面的平整度和稳定性，进而避免由此所带来的电解液的漏液以及表面鼓包等现象。

纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，所述极壳呈杯状，极壳内安装有电芯，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正、负极片均分别与一电极极耳电连接，任一电极极耳再与对应极壳焊接实现电连接，所述焊接方法包括以下步骤：

S1：先在杯状极壳的内表面设置一能够容置电芯的金属套杯，金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，金属套杯的杯底与极壳之间设置绝缘片，绝缘片的宽度小于金属套杯杯底的宽度；

S2：然后准备第一电阻焊设备，所述第一电阻焊设备包括两根第一焊接电极，将该两根第一焊接电极分别顶压在金属套杯杯底的内表面上的不同位置处，两根第一焊接电极与金属套杯的接触位置均位于绝缘片覆盖区域之外的金属套杯杯底上，接着对这两根第一焊接电极进行通电，实现极壳与金属套杯的焊接固定连接，步骤S2的焊接连续进行1次以上，在极壳与金属套杯之间形成至少1对的第一焊点，不同次步骤S2中金属套杯与极壳的焊接位置可存在重叠；

S3：然后将电极极耳顶压在金属套杯杯底的内表面上，准备第二电阻焊设备，所述第二电阻焊设备包括两根第二焊接电极，通过该两第二焊接电极将电极极耳焊接在金属套杯杯底的内表面上，在电极极耳与金属套杯之间形成第二焊点，所述第二焊点位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上。

本发明通过在极壳内表面设置一能够容置电芯的金属套杯，金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，并通过将该两根第一焊接电极分别顶压在金属套杯杯底的内表面上的不同位置处，通过平行焊的电阻焊方式，实现金属套杯与极壳之间的焊接固定，由于在两根第一焊接电极之间会形成环形焊接电流通道，使得焊接电流不会贯穿极壳，只会在极壳内侧形成焊点熔池和第一焊点；同时，通过在金属套杯杯底与极壳之间设置绝缘片，使得两第二焊接电极在绝缘片的金属套杯侧形成环形焊接电流，从而在绝缘片的金属套杯侧形成第二焊点，或第二电阻焊设备的焊接电流绕开绝缘片并穿过第一焊点实现极壳与金属套杯之间的电流连接，此时由于第一焊点处电阻较低，不易产生电阻热和形成新的熔池，而会在电极极耳与金属套杯的连接位置产生电阻热并形成新的熔池和焊点(即第二焊点)；因此，本发明的焊接方法能够保持极壳外观完整，杜绝因焊接点破裂造成电池漏液的风险；并且，金属套杯与极壳之间形成至少1对的第一焊点，金属套杯与极壳之间的连接稳定性更好，同时，金属套杯与极壳之间焊点数量多，鉴于极壳与金属套杯之间焊接位置的内阻通常小于极壳与金属套杯之间物理接触位置的内阻，因此极壳与金属套杯之间的整体接触内阻更小，而接触内阻越小，对电池放电越有利；与此同时，金属套杯可起到增加起到集流和固定电芯的作用。

优选的，步骤S3中两根第二焊接电极中的其中一根第二焊接电极在极壳外压紧在极壳的外表面上，另一根第二焊接电极在金属套杯内侧顶压在电极极耳的外表面上，该第二焊接电极的顶压位置位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上，然后对两根第二焊接电极进行通电，实现电极极耳与金属套杯的焊接固定连接，这样的操作方式使得两第二焊接电极之间焊接电流绕开绝缘片并穿过第一焊点实现极壳与金属套杯之间的电流连接，由于第一焊点处电阻较低，不易产生电阻热和形成新的熔池，而会在电极极耳与金属套杯的连接位置产生电阻热并形成新的熔池和焊点(即第二焊点)。进一步的，与极壳外表面压紧的第二焊接电极为柱状电极，所述极壳开口向上放置在该柱状电极上，该柱状电极与极壳的外表面之间面接触，实现第二焊接电极与极壳之间的压紧。该第二焊接电极可起到支撑极壳的作用，利于焊接作业的进行。更进一步，金属套杯上柱状电极覆盖区域的外轮廓线位于绝缘片覆盖区域的外轮廓线之外，此时极壳与位于其外的第二焊接电极(即柱状电极)之间的焊接电流路径最短。

优选的，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，上述步骤S3中先将电极极耳贴合在电芯的下端面上，电极极耳位于电芯的轴向腔体下端面区域，再将电芯装入极壳内的金属套杯内，第二焊接电极自上而下插入电芯的轴向腔体内将电极极耳焊接在金属套杯杯底的内表面上，此时，电极极耳的长度无需太长，且易于操作。

优选的，步骤S2连续进行1～3次，从而在金属套杯与极壳之间形成1～3对第一焊点，确保金属套杯与极壳可靠地焊接在一起的同时，尽量降低操作成本和提高工作效率。

优选的，不同次步骤S2的两第一焊接电极与金属套杯的接触位置均不重叠，避免不同次步骤S2中的第一焊点发生重合时，熔池扩大，导致第一焊接电极与金属套杯粘结在一起，带来拨针的麻烦。

在具体实施过程中，也可以先将第二焊接电极在金属套杯的内侧顶压在电极极耳的外表面上，再将金属套杯的杯底压抵在极壳内表面上。

在具体实施过程中，也可以：先进行步骤S3，之后再依次进行步骤S1、S2，且步骤S3中电极极耳与金属套杯之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对第二焊点。或者，还可以：所述步骤S2与步骤S3调换顺序，且步骤S3中电极极耳与金属套杯之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对第二焊点。

本发明的目的之二在于提供纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，包括极壳和电极极耳，所述极壳呈杯状，极壳内安装有电芯，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正、负极片均分别与一电极极耳电连接，一金属套杯通过第一焊点固定设置于任一极壳的内表面上，该金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，电芯套装于该金属套杯内，且所述金属套杯杯底与极壳之间设置有绝缘片，绝缘片的宽度小于金属套杯的宽度，第一焊点的数量≥1对，不同对的第一焊点之间可重叠，同一对的两第一焊点错位设置，所有第一焊点均位于绝缘片覆盖区域之外的金属套杯杯底上；与该任一极壳对应的电极极耳通过第二焊点与金属套杯杯底的内表面固定连接，所述第二焊点位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上。

本发明的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构中第一焊点和第二焊点均位于极壳的内侧，极壳的外表面保持平整完好，并且，极壳与金属套杯之间的第一焊点数量多，极壳与金属套杯之间连接更牢固，接触内阻也更小，利于提高电池的放电效率。

优选的，所有第一焊点以极壳的中心为圆心绕圆周均匀分布。金属套杯与极壳的连接最为牢靠。更优选的，每对的第一焊点对称分布，焊接效率更高，也更有利于进行自动化焊接。

优选的，所述电芯主要由正极片、负极片和隔膜卷绕制成，电芯的中心形成有轴向腔体。进一步优选的，所述第二焊点位于金属套杯杯底上的电芯轴向腔体垂直投影区域之内。此时，可在电芯放置于极壳内的金属套环内之后，通过将第二焊接电极插入电芯的轴向腔体内将电极极耳顶压在金属套杯杯底上进行焊接，操作更方便，此时，电极极耳的长度也无需太长，节约成本。进一步的，所述绝缘片位于电芯轴向腔体的端面区域，确保在电芯放置于极壳内的金属套环内之后，通过将第二焊接电极插入电芯的轴向腔体内进行电极极耳与金属套杯之间的焊接作业时，第二焊点只会在金属套杯杯底的绝缘片覆盖区域之内。

优选的，所述绝缘片固定设置于金属套杯杯底的外侧，更好的避免绝缘片移位。

优选的，所述正极金属套杯的杯壁的截面形状呈“┐”形或“”形。

本发明的目的之三在于提供一种纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，该正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，该负极极耳再与负极壳电连接；正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的至少一个连接结构采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构。

优选的，当正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的其中一个连接结构采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构时，另外一个连接结构为：在极壳的内侧，通过平行焊的电阻焊方式将电极极耳直接焊接在对应极壳的内表面上，即极壳的内表面与电极极耳之间通过第三焊点实现固定连接，所述第三焊点的数量≥1对，且同一对的两第三焊点错位设置。相对于正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构均采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构来说，这种结构更为简单，有效提高生产效率。

优选的，所述正极壳与正极极耳之间的连接结构采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构。进一步优选，所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，所述负极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口端壁与正极壳的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈的下端向内延伸形成弯折部，该弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝缘密封圈弯折部三者之间形成环形腔体；所述金属套杯的杯壁嵌置在所述环形腔体内，且金属套杯的杯壁上端与绝缘密封圈弯折部的底部抵接。一般来说，纽扣电池的正极壳、负极壳、绝缘密封圈装配好之后，还要通过向内挤压正极壳的开口端壁进行最后的封口工序。在此封口工序中，正极壳开口端壁向内弯折过程中会给正极的金属套杯的杯壁传递向下的压紧力，使得该金属套杯的杯底与正极壳之间的物理接触更为紧密，提高电接触稳定性。

附图说明

图1为实施例1中极壳与金属套杯之间的焊接操作示意图，其中极壳、金属套杯、绝缘片为剖视图；

图2为实施例1中电极极耳与金属套杯之间的焊接操作示意图，其中极壳、金属套杯、绝缘片为剖视图；

图3为实施例1中极壳的俯视结构图；

图4为实施例1中纽扣电池的剖视结构示意图；

图5为实施例2中极壳的俯视结构图；

图6为实施例3中极壳的俯视结构图；

图7为实施例4中纽扣电池的剖视结构示意图；

图8为本发明的纽扣电池的剖视结构示意图；

其中图3、图5、图6中标号50’指示的是第一焊点的点位。

具体实施方式

现结合附图具体说明本发明的较佳实施方式：

实施例1

结合图1～图3，纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，所述极壳10呈杯状，所述极壳10内安装有电芯30，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33层状叠加或卷绕而成，正、负极片(31、32)均分别与一电极极耳20电连接，任一电极极耳20再与对应极壳10焊接实现电连接，所述焊接方法包括以下步骤：S1：先在杯状极壳10的内表面设置一能够容置电芯30的金属套杯40，金属套杯40的杯底40a压抵在极壳10的内表面上，金属套杯的杯底40a与极壳之间设置有绝缘片80，绝缘片80的宽度D小于金属套杯杯底40a的宽度D’；

S2：然后准备第一电阻焊设备，所述第一电阻焊设备包括两根第一焊接电极(100、200)，将该两根第一焊接电极(100、200)分别顶压在金属套杯杯底40a的内表面上的不同位置处，两根第一焊接电极(100、200)与金属套杯40的接触位置均位于绝缘片80覆盖区域之外的金属套杯杯底40a上，接着对两根第一焊接电极(100、200)进行通电，实现极壳10与金属套杯40的焊接固定连接，步骤S2的焊接连续进行1次以上，在极壳10与金属套杯40之间形成至少1对的第一焊点50，不同次步骤S2中金属套杯40与极壳10的焊接位置可存在重叠；

S3：然后将电极极耳20顶压在金属套杯杯底40a的内表面上，准备第二电阻焊设备，所述第二电阻焊设备包括两根第二焊接电极(300、400)，其中一根第二焊接电极400为柱状电极，所述极壳10开口向上放置在该柱状电极400上，该柱状电极400与极壳10的外表面之间面接触，且金属套杯杯底40a上该柱状电极400覆盖区域的外轮廓线400’位于绝缘片80覆盖区域的外轮廓线80’之外，另外一根第二焊接电极300在金属套杯40内侧顶压在电极极耳20的外表面上，该第二焊接电极300的顶压位置位于绝缘片80覆盖区域内的金属套杯杯底40a上；然后对该两根第二焊接电极(300、400)进行通电，在电极极耳20与金属套杯40之间形成第二焊点60；

步骤S2的焊接仅进行一次，第一焊点50的数量为1对。

实施例中所述的金属套杯杯底40a上柱状电极400覆盖区域的外轮廓线400’指的是柱状电极400在金属套杯杯底40a上的垂直投影面积的外轮廓线；金属套杯杯底40a上绝缘片80覆盖区域的外轮廓线80’指的是绝缘片80在金属套杯杯底40a上的垂直投影面积的外轮廓线。

结合图1～图3，根据实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法制得的焊接结构，包括极壳10和电极极耳20，所述极壳10呈杯状，所述极壳10内安装有电芯30，所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33层状叠加或卷绕而成，正、负极片(31、32)均分别与一电极极耳20电连接，一金属套杯40通过第一焊点50固定设置于任一极壳10的内表面上，该金属套杯的杯底40a压抵在极壳10的内表面上，电芯30套装于该金属套杯40内，且所述金属套杯的杯底40a与极壳10之间设置有绝缘片80，绝缘片80的宽度小于金属套杯杯底40a的宽度，第一焊点50的数量为1对，不同对的第一焊点50之间可重叠，同一对的两第一焊点50错位设置，所有第一焊点50均位于绝缘片80覆盖区域之外的金属套杯杯底40a上；与该任一极壳10对应的电极极耳20通过第二焊点60与金属套杯杯底40a的内表面固定连接，所述第二焊点60位于绝缘片80覆盖区域内的金属套杯杯底40a上。

本发明只会在极壳10的内侧形成熔池和焊点，从而保持极壳10外观完整，杜绝因焊点破裂造成电池漏液的风险；并且，金属套杯40与极壳10之间形成1对第一焊点，金属套杯40与极壳10之间的连接稳定性更好，同时，金属套杯40与极壳10之间焊点数量多，也能够减小金属套杯40与极壳10之间的接触内阻，利于提升电池的放电性能。

实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法和焊接结构中，极壳10为正极壳11，与该极壳对应电连接的电极极耳20是与正极片31电连接的正极极耳21；当然，若纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法和焊接结构中，极壳10为负极壳12时，与极壳对应电连接的电极极耳20就会是与负极片32电连接的负极极耳22。

如图4所示，实施例1还提供一种纽扣电池，包括正极壳11、负极壳12、绝缘密封圈70和电芯30，正极壳11和负极壳12均呈杯状，正极壳11与负极壳12上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳11与负极壳12之间留有缝隙，绝缘密封圈70填满该缝隙将正极壳11与负极壳12电性隔绝，所述正极壳11、负极壳12和绝缘密封圈70之间形成容置腔；电芯30设于所述容置腔内，电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33层状叠加或卷绕而成，正极片31与一正极极耳21电连接，该正极极耳21再与正极壳11电连接，负极片32与一负极极耳22电连接，该负极极耳22再与负极壳12电连接；所述负极壳12与负极极耳22之间的连接结构和正极壳11与正极极耳21之间的连接结构中仅正极壳11与正极极耳21之间的连接结构采用实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，具体如下：

所述正极壳11与正极极耳21之间的连接结构为：一正极金属套杯41通过正极第一焊点51固定设置于所述正极壳11的内表面上，该正极金属套杯41具有杯底41a和杯壁41b，正极金属套杯的杯底41a压抵在正极壳11的内表面上，且正极金属套杯的杯底41a与正极壳11之间设置有正极绝缘片81，正极绝缘片81的宽度小于正极金属套杯杯底41a的宽度，正极第一焊点51的数量为1对，不同对的正极第一焊点51之间可重叠，同一对的两正极第一焊点51错位设置，所有正极第一焊点51均位于正极绝缘片81覆盖区域之外的正极金属套杯杯底41a上；正极极耳21通过正极第二焊点61与正极金属套杯41的外表面固定连接，所述正极第二焊点61位于正极绝缘片81覆盖区域内的负极金属套杯杯底41a上；

所述负极壳12与负极极耳22之间的连接结构为：在负极壳12的内侧，通过平行焊的电阻焊方式将负极极耳22焊接在负极壳12的内表面上，即负极壳12的内表面与负极极耳22之间通过第三焊点300实现固定连接，所述第三焊点300的数量为1对，且相邻第三焊点300错位设置。

实施例2

如图5所示，实施例2提供一种纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，与实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法不同的是：步骤S2的焊接进行2次，两次步骤S2的金属套杯40与极壳10的焊接位置中有两个焊接位置存在重叠，其余步骤均与实施例1相同。

如图5所示，根据实施例2的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法制得的焊接结构，其与实施例1的焊接结构的不同之处在于：第一焊点50的数量为2对，且不同对的第一焊点50中有两个第二焊点50重叠，其余结构均与实施例1相同。

实施例3

如图6所示，实施例3提供一种纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，与实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法不同的是：步骤S2的焊接进行3次，在金属套杯40与极壳10之间形成3对第一焊点50，且不同次步骤S2中金属套杯40与极壳10的焊接位置均不存在重叠，其余步骤均与实施例1相同。

如图6所示，根据实施例3的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法制得的焊接结构，其与实施例1的焊接结构的不同之处在于：第一焊点50的数量为3对，且不同对的第一焊点50均不重叠，其余结构均与实施例1相同。

实施例4

如图7所示，实施例4提供一种纽扣电池，该纽扣电池与实施例1的纽扣电池不同的是：所述负极壳12与负极极耳22之间的连接结构和正极壳11与正极极耳21之间的连接结构均采用实施例1的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，所述负极壳12与负极极耳22之间的连接结构为：

一负极金属套杯42通过负极第一焊点52固定设置于所述负极壳12的内表面上，该负极金属套杯42具有杯底42a和杯壁42b，负极金属套杯的杯底42a压抵在负极壳12的内表面上，且负极金属套杯的杯底42a与负极壳12之间设置有负极绝缘片82，负极绝缘片82的宽度小于负极金属套杯杯底42a的宽度，负极第一焊点52的数量为1对，不同对的负极第一焊点52之间可重叠，同一对的两负极第一焊点52错位设置，所有负极第一焊点52均位于负极绝缘片82覆盖区域之外的负极金属套杯杯底42a上；负极极耳22通过负极第二焊点62与负极金属套杯42的内表面固定连接，所述负极第二焊点62位于负极绝缘片82覆盖区域内的负极金属套杯杯底42a上。

通常来说，所述电极极耳20为能够随意弯折的金属箔片。

当然，本发明的纽扣电池与电极极耳无痕焊接方法中的步骤S3中两根第二焊接电极(300、400)也不限于实施例中的“其中一根第二焊接电极400在极壳10外压紧在极壳10的外表面上，另一根第二焊接电极300在金属套杯40内侧顶压在电极极耳20的外表面上”，其也可以为两根第二焊接电极(300、400)在极壳10内通过平行焊的电阻焊方式实现电极极耳20与金属套杯40的焊接固定连接。同样的，本发明的与极壳10外表面压紧的第二焊接电极400也不限于为柱状电极，其也可以为针状电极等其他常见的电极类型。同样的，当本发明的与极壳10外表面压紧的第二焊接电极400为柱状电极时，本发明的柱状电极400覆盖区域的外轮廓线400‘也不限于位于绝缘片80覆盖区域的外轮廓线80’之外，其也可以位于绝缘片80覆盖区域的外轮廓线80’内。另外，本发明的所述步骤S2的重复次数也不限于实施例中的1次、2次和3次，其也可以为多于3次，步骤S2的重复次数可根据需要随意调整。

在具体实施过程中，也可以先将第二焊接电极(300、400)在金属套杯40的内侧顶压在电极极耳20的外表面上，再将金属套杯的杯底40a压抵在极壳10内表面上。

优选的，如图2所示，本发明的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法中所述电芯30主要由正极片31、负极片32、隔膜33卷绕而成，所述电芯30的中心形成有轴向腔体34，步骤S3中先将电极极耳20贴合在电芯30的下端面上，电极极耳20位于电芯30的轴向腔体34下端面区域，再将电芯30装入极壳10内的金属套杯40内，第二焊接电极自上而下插入电芯30的轴向腔体34内将电极极耳2焊接在金属套杯40的内表面上，此时，电极极耳20的长度无需太长，且易于操作。当然，本发明的步骤S3中也可以先将电极极耳20焊接在金属套杯40的内表面上之后，再将电芯30装入极壳10内的金属套杯40内。

实施例1～3的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构均可做如下改进：(1)如图2、图5、图6所示，所有第一焊点50以极壳10的中心为圆心圆周均匀分布，此时，金属套杯40与极壳10的连接最为牢靠。更优选的，每对的第一焊点50对称分布，焊接效率更高，也更有利于进行自动化焊接；

(2)如图3所示，所述电芯30由正极片31、负极片32和隔膜33卷绕制成，电芯30的中心形成有轴向腔体34。进一步优选的，如图3所示，所述第二焊点60位于金属套杯40上的电芯轴向腔体34垂直投影区域之内。此时，可在电芯30放置于极壳10内的金属套杯40内之后，通过将第二焊接电极300插入电芯的轴向腔体34内将电极极耳20顶压在金属套杯40上进行焊接，操作更方便，此时，电极极耳20的长度也无需太长，节约成本。当然，第二焊点60也可以位于电芯轴向腔体34垂直投影区域之外的金属套杯40上，此时，需要在电芯30装入极壳10之前先将电极极耳20焊接在金属套杯40上，然后再将电芯30翻转至极壳10内的金属套杯40内。进一步的，如图3所示，所述绝缘片80位于电芯轴向腔体34的端面区域，确保在电芯30放置于极壳10内的金属套杯40内之后，通过将第二焊接电极300插入电芯的轴向腔体34内将电极极耳20顶压在金属套杯40上进行焊接时，第二焊点60只会在金属套杯40上的绝缘片80覆盖区域之内；

(3)所述绝缘片80固定设置于金属套杯杯底40a的外侧，更好的避免绝缘片移位；

(4)如图4、图7所示，所述金属套杯40的杯壁40b的截面形状呈“┐”形或“”形。当然，所述正极金属套杯40的杯壁40b的截面形状并不限于呈“┐”形或“”形，其也可以呈T形等其他常见的形状或异形形状均可。

实施例1和实施例4的纽扣电池均可作如下改进：如图4、图7所示，所述正极壳11与正极极耳21之间的连接结构采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构。进一步优选，如图4、图7所示，所述正、负极壳(11、12)在垂直方向上部分重叠，所述负极壳12的开口端壁位于正极壳11的开口端壁内侧，负极壳12的开口端壁与正极壳11的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈70夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈70的下端向内延伸形成弯折部71，该弯折部71将负极壳12的开口端壁包裹在其内，正极壳11、电芯30、绝缘密封圈弯折部71三者之间形成环形腔体500；所述正极金属套杯41的杯壁41b嵌置在所述环形腔体500内，且正极金属套杯41的杯壁41b上端与绝缘密封圈弯折部71的底部抵接。一般来说，纽扣电池的正极壳11、负极壳12、绝缘密封圈70装配好之后，还要通过向内挤压正极壳11的开口端壁进行最后的封口工序。在此封口工序中，正极壳11开口端壁向内弯折过程中会给正极金属套杯41的杯壁41b传递向下的压紧力，使得金属套杯41的杯底41a与正极壳11之间的物理接触更为紧密，提高电接触稳定性。

实施例1中的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法为本发明的较佳实施方式，但是，本发明的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法还可以按照“步骤S2—步骤S1—步骤S3”或“步骤S3—步骤S1—步骤S2”的顺序进行及其他，其中按照“步骤S3—步骤S1—步骤S2”的顺序进行时，且步骤S3中电极极耳22与金属套杯42之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对第二焊点62”(所制得焊接结构如图8所示)，及其他。

需要说明的是，当正极壳11与正极极耳21之间的连接结构和负极壳12与负极极耳22之间的连接结构中的其中一个连接结构采用上述纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构时，另外一个连接结构也可以为先将电极极耳焊接在金属套杯上，再在极壳的内侧通过平行焊的电阻焊方式或涂抹导电胶的方式将金属套杯固定在对应极壳的内表面上，或直接将电极极耳通过平行焊的电阻焊方式或涂抹导电胶的方式固定在对应极壳的内表面上等任意一种现有的能够实现电极极耳与相应极壳之间电连接的连接方式均可。另外，本发明的第一焊点50也不限于附图中的1个焊点，其也可以为2个或多于2个焊点均可。本发明的电芯30结构不限于附图所示的具体结构，其可以是任意的电芯结构均可。

Claims (22)

1.纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，所述极壳呈杯状，极壳内安装有电芯，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正、负极片均分别与一电极极耳电连接，任一电极极耳再与对应极壳焊接实现电连接，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：

S1：先在杯状极壳的内表面设置一能够容置电芯的金属套杯，金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，金属套杯的杯底与极壳之间设置绝缘片，绝缘片的宽度小于金属套杯杯底的宽度；

S2：然后准备第一电阻焊设备，所述第一电阻焊设备包括两根第一焊接电极，将该两根第一焊接电极分别顶压在金属套杯杯底的内表面上的不同位置处，两根第一焊接电极与金属套杯的接触位置均位于绝缘片覆盖区域之外的金属套杯杯底上，接着对这两根第一焊接电极进行通电，实现极壳与金属套杯的焊接固定连接，步骤S2的焊接连续进行1次以上，在极壳与金属套杯之间形成至少1对的第一焊点，不同次步骤S2中金属套杯与极壳的焊接位置可存在重叠；

S3：然后将电极极耳顶压在金属套杯杯底的内表面上，准备第二电阻焊设备，所述第二电阻焊设备包括两根第二焊接电极，通过该两第二焊接电极将电极极耳焊接在金属套杯杯底的内表面上，在电极极耳与金属套杯之间形成第二焊点，所述第二焊点位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：步骤S3中两根第二焊接电极中的其中一根第二焊接电极在极壳外压紧在极壳的外表面上，另一根第二焊接电极在金属套杯内侧顶压在电极极耳的外表面上，该第二焊接电极的顶压位置位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上，然后对两根第二焊接电极进行通电，实现电极极耳与金属套杯的焊接固定连接。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：与极壳外表面压紧的第二焊接电极为柱状电极，所述极壳开口向上放置在该柱状电极上，该柱状电极与极壳的外表面之间面接触，实现第二焊接电极与极壳之间的压紧。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：金属套杯上柱状电极覆盖区域的外轮廓线位于绝缘片覆盖区域的外轮廓线之外。

5.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜卷绕而成，所述电芯的中心形成有轴向腔体，上述步骤S3中先将电极极耳贴合在电芯的下端面上，电极极耳位于电芯的轴向腔体下端面区域，再将电芯装入极壳内的金属套杯内，第二焊接电极自上而下插入电芯的轴向腔体内将电极极耳焊接在金属套杯杯底的内表面上。

6.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：步骤S2连续进行1~3次。

7.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：不同次步骤S2的两第一焊接电极与金属套杯的接触位置均不重叠。

8.根据权利要求1所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：先将第二焊接电极在金属套杯的内侧顶压在电极极耳的外表面上，再将金属套杯的杯底压抵在极壳内表面上。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：先进行步骤S3，之后再依次进行步骤S1、S2，且步骤S3中电极极耳与金属套杯之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对第二焊点。

10.根据权利要求1~8中任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接方法，其特征在于：所述步骤S2与步骤S3调换顺序，且步骤S3中电极极耳与金属套杯之间通过平行焊的电阻焊方式形成至少1对第二焊点。

11.纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其包括极壳和电极极耳，所述极壳呈杯状，极壳内安装有电芯，所述电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正、负极片均分别与一电极极耳电连接，其特征在于，一金属套杯通过第一焊点固定设置于任一极壳的内表面上，通过平行焊的电阻焊方式形成所述第一焊点，该金属套杯的杯底压抵在极壳的内表面上，电芯套装于该金属套杯内，且所述金属套杯杯底与极壳之间设置有绝缘片，绝缘片的宽度小于金属套杯的宽度，第一焊点的数量≥1对，不同对的第一焊点之间可重叠，同一对的两第一焊点错位设置，所有第一焊点均位于绝缘片覆盖区域之外的金属套杯杯底上；与该任一极壳对应的电极极耳通过第二焊点与金属套杯杯底的内表面固定连接，所述第二焊点位于绝缘片覆盖区域内的金属套杯杯底上。

12.根据权利要求11所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所有第一焊点以极壳的中心为圆心绕圆周均匀分布。

13.根据权利要求12所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：每对的第一焊点对称分布。

14.根据权利要求11所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所述电芯主要由正极片、负极片和隔膜卷绕制成，电芯的中心形成有轴向腔体。

15.根据权利要求14所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所述第二焊点位于金属套杯杯底上的电芯轴向腔体垂直投影区域之内。

16.根据权利要求15所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所述绝缘片位于电芯轴向腔体的端面区域。

17.根据权利要求11所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所述绝缘片固定设置于金属套杯杯底的外侧。

18. 根据权利要求11所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构，其特征在于：所述正极金属套杯的杯壁的截面形状呈“┐”形或“ ”形。

19.一种纽扣电池，包括正极壳、负极壳、绝缘密封圈和电芯，正极壳和负极壳均呈杯状，正极壳与负极壳上下开口相对对扣形成圆柱形纽扣电池外壳；正极壳与负极壳之间留有缝隙，绝缘密封圈填满该缝隙将正极壳与负极壳电性隔绝，所述正极壳、负极壳和绝缘密封圈之间形成容置腔；电芯设于所述容置腔内，电芯主要由正极片、负极片、隔膜层状叠加或卷绕而成，正极片与一正极极耳电连接，该正极极耳再与正极壳电连接，负极片与一负极极耳电连接，该负极极耳再与负极壳电连接；其特征在于，正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的至少一个连接结构采用权利要求11-18中任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构。

20.根据权利要求19所述的一种纽扣电池，其特征在于，当正极壳与正极极耳之间的连接结构和负极壳与负极极耳之间的连接结构中的其中一个连接结构采用权利要求11-18中任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构时，另外一个连接结构为：在极壳的内侧，通过平行焊的电阻焊方式将电极极耳直接焊接在对应极壳的内表面上，即极壳的内表面与电极极耳之间通过第三焊点实现固定连接，所述第三焊点的数量≥1对，且同一对的两第三焊点错位设置。

21.根据权利要求19所述的一种纽扣电池，其特征在于：所述正极壳与正极极耳之间的连接结构采用权利要求11-18中任一项所述的纽扣电池极壳与电极极耳无痕焊接结构。

22.根据权利要求21所述的一种纽扣电池，其特征在于：所述正、负极壳在垂直方向上部分重叠，所述负极壳的开口端壁位于正极壳的开口端壁内侧，负极壳的开口端壁与正极壳的开口端壁之间留有缝隙，所述绝缘密封圈夹设于该缝隙内，且绝缘密封圈的下端向内延伸形成弯折部，该弯折部将负极壳的开口端壁包裹在其内，正极壳、电芯、绝缘密封圈弯折部三者之间形成环形腔体；所述金属套杯的杯壁嵌置在所述环形腔体内，且金属套杯的杯壁上端与绝缘密封圈弯折部的底部抵接。